کاربرد SAM ها در بیوسنسورها

علاوه بر اهميت تئوريک و تکنيکي SAM‌ها، کاربرد آنها در زمينه (نانوتکنولوژي) جهش قابل توجهي را در زمينه توانايي تک لايه‌ها براي سازمان‌دهي خوشه‌هاي ملکولي در مقياس‌هاي طولي دقيق و کنترل شده فراهم آورده است. اين فرآيند با استفاده از ملکول‌هاي فعال داراي گروه‌هاي فعال انتهايي مختلف صورت مي‌گيرد. اين روش، امکان انتخاب نوع فعاليت تک‌لايه‌ها مورد نظر را براي کنترل بهتر ساختارهای نانو از طريق اتصال نانوخوشه‌هاي پراکنده فلزات و يا نيمه‌هادي‌ها فراهم مي‌سازد.
يکشنبه، 11 فروردين 1387
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
کاربرد SAM ها در بیوسنسورها
کاربرد SAM ها در بیوسنسورها
کاربرد SAM ها در بیوسنسورها

نويسنده:مهندس مهرداد کرباسیان
منبع: (نانو تكنولوژي ايران)، Iran Nano, Nanonotechnology

کاربرد SAM ها در بیوسنسورهای نانویی

علاوه بر اهميت تئوريک و تکنيکي SAM‌ها، کاربرد آنها در زمينه (نانوتکنولوژي) جهش قابل توجهي را در زمينه توانايي تک لايه‌ها براي سازمان‌دهي خوشه‌هاي ملکولي در مقياس‌هاي طولي دقيق و کنترل شده فراهم آورده است. اين فرآيند با استفاده از ملکول‌هاي فعال داراي گروه‌هاي فعال انتهايي مختلف صورت مي‌گيرد. اين روش، امکان انتخاب نوع فعاليت تک‌لايه‌ها مورد نظر را براي کنترل بهتر ساختارهای نانو از طريق اتصال نانوخوشه‌هاي پراکنده فلزات و يا نيمه‌هادي‌ها فراهم مي‌سازد. اين ساختار کاربردهاي متعددي در زمينه الکترونيک بيوملکولي و ساخت بيوسنسورها دارد در حاليکه خصوصيات نوري و الکترونيک اين ساختارها را مي‌توان از طريق انتخاب ملکول‌هاي فعال مناسب (شکل‌گيري شبکه‌ها) به صورت فضايي تنظيم نمود.
در طول سال‌هاي اخير، تحقيقات در زمينه ساخت بيوسنسورهاي جديد همگام با توسعه بيوسنسورهاي موجود به سرعت رشد کرده است. نيروي محرکه عمده براي اين دسته از فعاليت‌هاي تحقيقي رشد تقاضا براي بيوسنسورهاي کوچک، به ويژه براي کاربردهاي تشخيصي مي‌باشد. در هر حال ساخت چنين دستگاههايي به شرايط ويژه‌اي از قبيل اندازه قطعات، پاسخ انتخابي آناليت، زمان پاسخ سريع و سازگاري با مدارهاي الکتريکي نياز دارد. با وجود اينکه تمايل بازار براي اينگونه تجهيزات حسگر کوچک براي کاربردهاي بيولوژيک پزشکي به سرعت در حال رشد است، بعضي از بيوسنسورهاي موجود فاقد اين خصوصيات هستند و اميد مي‌رود مواد جديد و پيشرفته اين مشکلات را برطرف سازند. با توجه به اين مشکلات، تک‌لايه‌هاي خود سامان‌يافته توانايي‌هاي بالقوه‌اي را در زمينه اين نوع کاربردها دارا مي‌باشند. اين توانايي‌ها دلايل متنوعي دارند. در درجه اول، از آنجاييکه اين مواد از حداقل منابع استفاده مي‌کنند، دستگاه‌هاي ساخته شده با استفاده از اين مواد داراي اندازه‌هاي کوچکي مي‌باشند. براي مثال يک تک‌لايه شامل 1013 ملکول بر سانتيمتر مربع و يا تنها 10-10 moles/cm2 مي‌باشد. از طرف ديگر درجه نظم بالا و طبيعت متراکم SAM‌هاي ساخته شده از زنجيرهاي آلکان تيول شبيه به محيط ساختارهاي دو‌لايه‌اي ليپيدي است. اين ساختار يک سوبستراي جديد را براي بيوملکول‌هاي تثبيت شده (آنتي‌بادي‌ها، آنزيم‌ها، نوکلئيک اسيدها) و يا سيستم‌هاي بيولوژيک (گيرنده‌ها، سلولهاي کامل) فراهم مي‌سازد. گذشته از موارد ذکر شده، فرآيند آسان تشکيل SAM و سازگاري با سوبستراهاي فلزي (طلا، نقره و غيره) براي اندازه‌گيري‌هاي الکتروشيميايي مزاياي خاصي را براي استفاده از اين نوع بيوسنسورها ايجاد مي‌کند. اين مزايا شامل اندازه‌گيري آسان جريان و پتانسيل مي‌باشند. پايداري شيميايي تک‌لايه‌ها حتي بعد از جفت شدن با ملکول‌هاي تثبيت شونده مورد نظر، اين مواد را براي استفاده در بيوسنسورها مناسب مي‌سازد. اين مواد همراه با يک مبدل الکتروشيميايي، نوري يا پيزوالکتريک به عنوان اجزاي تشکيل دهنده بيوسنسور يا ايمونوسنسور مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
از آنجاييکه SAM به صورت يک لايه تماسي بين سطح يک فلز بي‌اثر و يک نمونه موجود در محلول يا فاز بخار عمل مي‌کند، مزاياي آن براي استفاده در سيستم‌هاي تشخيص ملکولي و (يا حسگرهاي شيميايي) واضح مي‌باشد. انتخاب پذيري بالايي که بيوملکولهايي از قبيل آنتي‌بادي‌ها، نوکلئيک‌اسيد‌ها و يا حتي سيستم‌هاي سازمان يافته‌اي از خود نشان مي‌دهند را مي‌توان براي تشخيص ملکول‌ها به کار گرفت. گذشته از اين، تثبيت اين بيومکول‌ها با استفاده از SAM تنها به حداقل مقدار ممکن (تک لايه) از آنها نياز دارد در حاليکه فعاليت بيولوژيک اين ملکول‌ها به همان صورت باقي مي‌ماند.
روش‌هاي تبديل مختلفي از قبيل روش‌هاي تبديل الکتروشيميايي، نوري يا پيزوالکتريک براي حس کردن بيولوژيک ملکول‌هاي آناليت مورد استفاده قرار مي‌گيرند که انتخاب روش مطلوب به مقدار آناليت، محيط و زمان پاسخ بستگي دارد. در سيستم‌هايي که اخيرا ابداع شده‌اند، کنترل فرآيند تثبيت و جهت‌گيري ملکول‌ها امکان انعطاف پذيري بالايي را در طراحي بيوسنسورها به وجود آورده است.


تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
دست بر ماشه؛ درس‌های هوشیاری از نامهٔ یازدهم برای مقابله با تهدیدهای آمریکا و اسرائیل
دست بر ماشه؛ درس‌های هوشیاری از نامهٔ یازدهم برای مقابله با تهدیدهای آمریکا و اسرائیل
قرآن درباره دشمنی آمریکا با ایران چه می‌گوید؟
قرآن درباره دشمنی آمریکا با ایران چه می‌گوید؟
اعتراض شدید علیرضا دبیر به داوران مسابقه ساروی
play_arrow
اعتراض شدید علیرضا دبیر به داوران مسابقه ساروی
فن بدموقع احمدی را نقره‌ای کرد
play_arrow
فن بدموقع احمدی را نقره‌ای کرد
صحبت‌های دبیر در خصوص اتفاقات داوری دیدار روز گذشته اسکو
play_arrow
صحبت‌های دبیر در خصوص اتفاقات داوری دیدار روز گذشته اسکو
اقدام انسان‌دوستانه کادر ایران برای کشتی‌گیر گرجستانی
play_arrow
اقدام انسان‌دوستانه کادر ایران برای کشتی‌گیر گرجستانی
فردین هدایتی دومین حریفش را هم زیر ۳ دقیقه برد
play_arrow
فردین هدایتی دومین حریفش را هم زیر ۳ دقیقه برد
سفیر سابق آمریکا در عربستان: بعد از جنگ ایران، منطقه دیگر میزبان آمریکا نخواهد بود + فیلم
play_arrow
سفیر سابق آمریکا در عربستان: بعد از جنگ ایران، منطقه دیگر میزبان آمریکا نخواهد بود + فیلم
نتانیاهو خطاب به ایران: تهدید نابودی اسرائیل را از بین می‌بریم + فیلم
play_arrow
نتانیاهو خطاب به ایران: تهدید نابودی اسرائیل را از بین می‌بریم + فیلم
نظرسنجی سی‌بی‌اس: دموکرات‌ها در مسیر کسب اکثریت مجلس نمایندگان آمریکا + فیلم
play_arrow
نظرسنجی سی‌بی‌اس: دموکرات‌ها در مسیر کسب اکثریت مجلس نمایندگان آمریکا + فیلم
تمام معادلات در انتخابات اسرائیل؛ نتانیاهو در آستانه واگذاری قدرت + فیلم
play_arrow
تمام معادلات در انتخابات اسرائیل؛ نتانیاهو در آستانه واگذاری قدرت + فیلم
ادعای جدید ترامپ: تأسیسات هسته‌ای ایران را زیر نظر داریم، آنها کاری نمی‌کنند + فیلم
play_arrow
ادعای جدید ترامپ: تأسیسات هسته‌ای ایران را زیر نظر داریم، آنها کاری نمی‌کنند + فیلم
ترامپ: اطلاعات بسیار پیشرفته‌ای درباره ایران داریم + فیلم
play_arrow
ترامپ: اطلاعات بسیار پیشرفته‌ای درباره ایران داریم + فیلم
مبارز یک‌دست در رینگ تایلند؛ رقابت با حریفان بدون عقب‌نشینی + فیلم
play_arrow
مبارز یک‌دست در رینگ تایلند؛ رقابت با حریفان بدون عقب‌نشینی + فیلم
مقابله عجیب مردم آلبانی با پلیس با استفاده از وسایل آتش‌بازی
play_arrow
مقابله عجیب مردم آلبانی با پلیس با استفاده از وسایل آتش‌بازی